BİLİŞSEL MODELLER

1. BİLİŞSEL MODELLER S.Güzin MAZMAN

2. Bilişsel Modeller • Bilişsel Model Nedir? • Bilişsel Modeller • Hedef ve görev hiyerarşisi modeli • Dil bilimsel ve dilbilgisel modeller • Fiziksel ve araç seviyesi modeller • Mimari modelleri BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

3. Bilişsel Model • Bilişsel modeller bir şeylere açıklama getirme eğilimimiz sonucu ortaya çıkan; • nesnelerin nasıl çalıştığı, • olayların nasıl ortaya çıktığı ya da • bireylerin davranış biçimlerine ilişkin kavramsal modellerimizidir (Norman, 2002). BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

4. Bilişsel Model • Bireyler bilişsel modellerini • gerçek ya da hayal, • acemi ya da uzman kısacası düzeyi ve biçimi ne olursa olsun sahip olduğu bilgiye dayandırır. • Bu modeller bireye deneyimlerini anlama, eylemlerinin sonuçlarını tahmin etme ve beklenmeyen sonuçlarla başa çıkmada yardım eder. BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

5. Bilişsel Model • Bilişsel Modeller bireylerin; • Anlayışlarını, • Bilgilerini, • Niyetlerini, • Süreçlerini modeller. BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

6. Bilişsel Model • Performans ve Yeterliliğe Göre Bilişsel Modeller • Performans Modelleri • Yeterlilik Modelleri • İşlemsel Niteliğe Göre Gruplandırma (Computional Flavour) • Hedef ve Görev Hiyerarşisi Modeli • Dil bilimsel ve Dilbilgisel Modeller • Fiziksel - Araç Modelleri • Mimari Modelleri BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

7. Hedef ve Görev Hiyerarşisi • Bireyin bir hedefi alt hedeflere bölerek süreci kontrol etmesindeki zihinsel işlemlerini inceleyen modeldir. • GOMS (Hedef-İşlemci-Yöntem-Seçim) • CCT(Bilişsel Karmaşıklık Kuramı) BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

8. Hedef ve Görev Hiyerarşisi • Granüllülük (Granularity) • Nerede başlarız? • Nerede bitiririz? • Problem çözmenin olmadığı, rutin öğrenilmiş davranışlar • Birim görev • Karmaşa • Bir hedefe ulaşmak için birden çok yol • Hata BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

9. GOMS (Hedef-İşlemci-Yöntem-Seçim) • GOAL (Hedef) başarmak istenilen şey, • OPERATOR (işlemci) sistemi kullanmak için gerekli en temel eylemler, analizin en düşük seviyesi • METHOD (yöntem)hedefi alt hedeflere bölmedeki farklı yollar • SELECT(seçim) yöntemdeki farklı yollardan birisinin tercih edilerek seçimi BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

10. BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

11. CCT (Bilişsel Karmaşıklık Kuramı) • Bu kuramın temelinde GOMS modelindeki hedefleri ayrıştırma olup, bu modele daha kestirimci bir güç sağlar. • CCT’nin iki paralel tanımı vardır; • Kullanıcının hedefleri, üretim kuralları. • Koşul sağlanırsa eylemi gerçekleştir. if condition then action • Bilgisayar sistemi (CCT’deki araçlar) BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

12. CCT, acemiler kullanıcılar için durum ve hareketleri kısıtlandıracak şekilde farklı kurallar oluşturur. • Genel olarak acemiler bütün kuralları çalışan belleklerinde test ederler ve her tuşa basıştan sonra sistemden geribildirim alırlar. Bu nedenle acemi davranışları prosedürleşmiş bir şekilde işlemez. BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

13. CCT’deki kurallar hatasız performans ortaya koymak zorunda değildir. • Bu kurallar hataları tahmin etmese de hata olgusunu açıklayabilirler. • CCT ile hedef yapısının derinliği, kuralların sayısı ve araç tanımı ile karşılaştırmaların ölçümü sağlanır. BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

14. Hedef Hiyerarşisine İlişkin Problemler • Hedef hiyerarşisi oluşturma bazen kullanıcı yerine bilgisayar diyalogu tarafından tanımlanma riski ortaya koyar. • Kestirimler genellikle hata yapmayan uzmanlar için geçerlidir. Oysa uzmanlar da hata yapabilir. Diğer yandan GOMS, sistemi yeni öğrenen acemileri ve ara sıra hata yapan orta düzeydeki kullanıcıları ihmal etmektedir. • İnsan bilgisayar etkileşiminin temel amaçlarından biri tüm kullanıcılar için maksimum kullanılabilirlik sağlamak olduğundan, bu modelin büyük bir eksikliği olarak görülmektedir. BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

15. Hedef Hiyerarşisine İlişkin Problemler • Tüm görevleri hedef yönelimli olarak modellerken, bazı görevlerdeki problem çözme gereksinimi ihmal etmektedir. • GOMS ürünün sosyal ve kurumsal etkilerini göz önünde bulundurmamaktadır. • Ayrıca GOMS modeli insan bilişine ilişkin kuramları desteklemediği için eleştirilmektedir. İnsan bilişini seri işleme modeli olarak görmekte ve herhangi bir etkinliğin görev bitene kadar devam edeceğini varsaymaktadır. BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

16. Dilsel ve Dilbilgisel Modeller • İnsanların bilgisayar ile etkileşimleri sırasındaki kullanıcı davranışları ve bilişsel zorluklar genellikle dil bakımından incelenmektedir. Dil kavramı çerçevesinde geliştirilmiş farklı modeller bulunmaktadır. • BNF (Backus-Naur Form) • Task–Action Grammar (TAG) BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

17. BNF (Backus-Naur Form) • Formal dillerin yazım kurallarını tanımlamak için kullanılan bir yazım kuralları kümesidir. • Genellikle bilgisayar programlama dillerinin sözdizimsel yapısını belirlemek için kullanılmaktadır. Bir çok sistem diyalogları BNF kuralları ile kolayca açıklanabilir. BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

18. BNF (Backus-Naur Form) • BNF’de tanımlamalar iki çeşittir; • Terminal Sembolleri, • Terminal Olmayan Semboller. BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

19. Terminal Semboller • Bir dilde geçerli olan yapıları oluşturmak için birleştirilen daha alt parçalara ayrılamayan (atomik) sembollerdir (+,*,‐,% vb...) • Kullanıcı bazında ise en düşük seviyedeki temel davranışlara işaret eder. • Örneğin; tuşa basmak, fareyi tıklatmak ya da hareket etmek. BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

20. Terminal Olmayan Semboller • Bu semboller, dilin kendisinde var olmayan ancak kurallar ile tanımlanan ara tanımları göstermek için kullanılan sembollerdir (‘<‘ ve ‘>’ ). Kullanıcı bazında ise yüksek seviyede soyutlamalardır. • Örneğin menüyü seçmek, menüden uygun konuma tıklamak. BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

21. BNF (Backus-Naur Form) • Basit syntax • nonterminal ::= expression • An expression • contains terminals and nonterminals • combined in sequence (+) or as alternatives (|) • draw line ::= select line + choose points + last point • select line ::= pos mouse + CLICK MOUSE • choose points ::= choose one | choose one + choose points • choose one ::= pos mouse + CLICK MOUSE • last point ::= pos mouse + DBL CLICK MOUSE • pos mouse ::= NULL | MOVE MOUSE+ pos mouse BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

22. BNF Ölçümleri • Kuralların sayısı • + ve | operatörlerinin sayısı • Zorlukları • Farklı anlamlar için aynı sözdizimi • Kullanıcı algısının yansımaması • Minimal tutarlılık kontrolü BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

23. Task Action Grammar (TAG) • Tutarlılığı daha fazla ortaya çıkarma. • Kullanıcının gerçek dünya bilgilerinin kodlanması. • Gramer kurallarının parametrelerle açıklanması. • Anlamsal (semantic) özellikler eklemek için uygundur. BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

24. TAG’lardaki Tutarlılık • BNF’de UNIX komutları şu şekilde tanımlanmıştır: copy ::= cp + filename + filename | cp + filenames + directory move ::= mv + filename + filename | mv + filenames + directory link ::= ln + filename + filename | ln + filenames + directory • No BNF measure could distinguish between this and a less consistent grammar in which link ::= ln + filename + filename | ln + directory + filenames BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

25. TAG’ların Diğer Kullanımları • Kullanıcının var olan bilgisi. • Komutlar ve özellikler arasındaki benzerlikler. • Bunlar yürütülen kurallar olarak modellenmişlerdir. BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

26. Fiziksel ve Cihaz Modelleri • The Keystroke Level Model (KLM) • Buxton's 3-state model • Bireyin hareket sistemine ait deneysel bilgiyi temel alırlar. • Kullanıcının görevleri: arama ve gerçekleştirme. • Bu modeller sadece gerçekleştirmeyi içermektedir. • Amaçların hiyerarşisiyle bütünleyicidir. BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

27. Keystroke Level Model (KLM) • GOMS’un en düşük seviyesi. • 6 yürütme durum operatörü • Fiziksel motor: K - keystroking P - pointing H - homing D - drawing • Zihinsel M - mental preparation • Sistem R - response • Deneysel olarak belirlenen zamanlar. • Texecute = TK + TP + TH + TD + TM + TR BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

28. USE-CTRL-W-METHOD H[to kbd] 0.40 M 1.35 K[ctrlW key] 0.28 Total 2.03 s USE-CLOSE-METHOD P[to menu] 1.1 B[LEFT down] 0.1 M 1.35 P[to option] 1.1 B[LEFT up] 0.1 Total 3.75 s KLM Örneği • GOAL: ICONISE-WINDOW • [select • GOAL: USE-CLOSE-METHOD • . MOVE-MOUSE-TO- FILE-MENU • . PULL-DOWN-FILE-MENU • . CLICK-OVER-CLOSE-OPTION • GOAL: USE-CTRL-W-METHOD • PRESS-CONTROL-W-KEY] • Alternatifleri karşılaştırma: • USE-CTRL-W-METHOD vs. • USE-CLOSE-METHOD • assume hand starts on mouse BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

29. Mimari Modeller • Hiyerarşik modeller, dilsel modeller ve fiziksel cihaz modelleri daha çok insan zihni hakkında tahminlerde bulunmaktadırlar. Kullanıcı için etkili ve hatasız bir diyalog sağlamayı amaçlamaktadırlar. • Mimari modellerde ise odak noktası hataların tahmin edilmesi ve anlaşılabilmesidir. BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

30. Mimari Modeller • Problem Alanı Modeli (Problem Space Model) • Bilişsel Alt Sistemlerle Etkileşim 30 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

31. Problem Alanı Modeli (Problem Space Model) Problem alanı modelinde problemlerin belirli bir alanda oluştuğu varsayılır. Problem alanı belirli evreler ve bir dizi işlemleri içerir. Problem alanındaki davranış; Mevcut evreye dayalı geçerli işlemi seçme Yeni evreyi gerçekleştirmek için mevcut evreye uygulanması Problem alanı içindeki işlemler; Hedef biçimlendirme İşlem seçimi İşlemin uygulanması Hedefi tamamlama

32. Problem Alanı Modeli (Problem Space Model)

33. Bilişsel Alt sistemlerle Etkileşim Biliş, algı ve eyleme ilişkin modeldir. Bireyi bir bilgi işleme cihazı olarak görmeye bütüncül bir bakış açısı getirir. Eylemlerin kullanıcı tarafından otomatikleştirildiğinde belirli prosedürlerin nasıl kolaylaştığı ile ilgilenir. Farklı iki psikolojik geleneği bir bilişsel mimaride birleştirir. Kısa süreli bellek araştırmalarının mimari ve genel amaçlı bilgiyi işleme yaklaşımı Psiko-dilsel araştırmalar ve yapay zeka problem çözme literatürünün işlemsel ve gösterimsel yaklaşımı

34. Teşekkürler…  BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi